Metabolizmus tukov počas cvičenia

Tuky sa vo svaloch oxidujú spolu so sacharidmi, aby poskytli energiu pre pracujúce svaly. Rozsah, v akom dokážu kompenzovať výdaj energie, závisí od trvania a intenzity cvičenia. Vytrvalostní športovci (> 90 min) zvyčajne trénujú pri 65 – 75 % V02max a sú obmedzení sacharidovými rezervami tela. Po 15 – 20 minútach vytrvalostného cvičenia sa stimuluje oxidácia tukových zásob (lipolýza) a uvoľňuje sa glycerol a voľné mastné kyseliny. V pokojovom svale poskytuje oxidácia mastných kyselín veľké množstvo energie, ale tento príspevok sa počas ľahkého aeróbneho cvičenia znižuje. Počas intenzívneho cvičenia sa pozoruje prechod na zdroje energie z tukov na sacharidy, najmä pri intenzite 70 – 80 % V02max. Predpokladá sa, že môžu existovať obmedzenia vo využívaní oxidácie mastných kyselín ako zdroja energie pre pracujúce svaly. Abernethy a kol. navrhujú nasledujúce mechanizmy.

• Zvýšená produkcia laktátu zníži lipolýzu indukovanú katecholamínmi, čím sa znížia koncentrácie mastných kyselín v plazme a zásobovanie svalov mastnými kyselinami. Predpokladá sa, že laktát má antilipolytický účinok v tukovom tkanive. Zvýšené hladiny laktátu môžu viesť k zníženiu pH krvi, čo znižuje aktivitu rôznych enzýmov zapojených do produkcie energie a vedie k únave svalov.
• Nižšia produkcia ATP za jednotku času počas oxidácie tukov v porovnaní so sacharidmi a vyššia spotreba kyslíka počas oxidácie mastných kyselín v porovnaní s oxidáciou sacharidov.

Napríklad oxidácia jednej molekuly glukózy (6 atómov uhlíka) vedie k tvorbe 38 molekúl ATP, zatiaľ čo oxidácia molekúl mastných kyselín s 18 atómami uhlíka (kyselina stearová) poskytuje 147 molekúl ATP (výťažok ATP z jednej molekuly mastnej kyseliny je 3,9-krát vyšší). Okrem toho úplná oxidácia jednej molekuly glukózy vyžaduje šesť molekúl kyslíka a úplná oxidácia kyseliny palmitovej vyžaduje 26 molekúl kyslíka, čo je o 77 % viac ako v prípade glukózy, takže počas dlhšieho cvičenia môže zvýšená spotreba kyslíka na oxidáciu mastných kyselín zvýšiť záťaž kardiovaskulárneho systému, čo je limitujúcim faktorom vo vzťahu k trvaniu záťaže.

Transport mastných kyselín s dlhým reťazcom do mitochondrií závisí od kapacity transportného systému karnitínu. Tento transportný mechanizmus môže inhibovať iné metabolické procesy. Zvýšená glykogenolýza počas cvičenia môže zvýšiť koncentrácie acetylu, čo bude mať za následok zvýšené hladiny malonyl-CoA, dôležitého medziproduktu pri syntéze mastných kyselín. To môže inhibovať transportný mechanizmus. Podobne zvýšená tvorba laktátu môže zvýšiť koncentrácie acetylovaného karnitínu a znížiť koncentrácie voľného karnitínu, čím sa zhorší transport a oxidácia mastných kyselín.

Hoci oxidácia mastných kyselín počas vytrvalostného cvičenia poskytuje väčší energetický výdaj ako sacharidy, oxidácia mastných kyselín vyžaduje viac kyslíka ako sacharidy (o 77 % viac O2), čím sa zvyšuje kardiovaskulárna záťaž. Avšak kvôli obmedzenej skladovacej kapacite sacharidov sa výkonnosť pri cvičení zhoršuje s vyčerpaním zásob glykogénu. Preto sa zvažuje niekoľko stratégií na zachovanie svalových sacharidov a zvýšenie oxidácie mastných kyselín počas vytrvalostného cvičenia. Sú to nasledovné:

• školenie;
• výživa triacylglycerolov so stredne dlhým reťazcom;
• perorálna tuková emulzia a tuková infúzia;
• strava s vysokým obsahom tuku;
• doplnky výživy vo forme L-karnitínu a kofeínu.

Tréning

Pozorovania ukázali, že trénované svaly majú vysokú aktivitu lipoproteínovej lipázy, svalovej lipázy, acyl-CoA syntetázy a reduktázy mastných kyselín, karnitín acetyltransferázy. Tieto enzýmy zvyšujú oxidáciu mastných kyselín v mitochondriách [11]. Okrem toho trénované svaly akumulujú viac intracelulárneho tuku, čo tiež zvyšuje príjem a oxidáciu mastných kyselín počas cvičenia, čím sa zachovávajú sacharidové rezervy počas cvičenia.

Príjem triglyceridov so stredne dlhým reťazcom

Triacylglyceridy so stredne dlhým reťazcom (MCT) obsahujú mastné kyseliny so 6 až 10 atómami uhlíka. Predpokladá sa, že tieto triacylglyceridy rýchlo prechádzajú zo žalúdka do čreva, krvou sú transportované do pečene a môžu zvyšovať plazmatické hladiny MCT a T. Vo svaloch sú tieto triacylglyceridy rýchlo absorbované mitochondriami, pretože nevyžadujú transportný systém karnitínu, a oxidujú sa rýchlejšie a vo väčšej miere ako triacylglyceridy s dlhým reťazcom. Účinky MCT na výkon pri cvičení sú však nejednoznačné. Dôkazy o zachovaní glykogénu a/alebo zvýšení vytrvalosti pomocou MCT nie sú jednoznačné.

Perorálny príjem tuku a infúzia

Zníženie endogénnej oxidácie sacharidov počas cvičenia možno dosiahnuť zvýšením plazmatických koncentrácií mastných kyselín pomocou infúzií mastných kyselín. Infúzie mastných kyselín sú však počas cvičenia nepraktické a počas súťaží nemožné, pretože ich možno považovať za umelý dopingový mechanizmus. Okrem toho môže perorálna konzumácia mastných emulzií inhibovať vyprázdňovanie žalúdka a viesť k žalúdočným poruchám.

Diéty s vysokým obsahom tuku

Strava s vysokým obsahom tukov môže zvýšiť oxidáciu mastných kyselín a zlepšiť vytrvalostný výkon u športovcov. Súčasné dôkazy však naznačujú, že takáto strava môže zlepšiť výkon reguláciou metabolizmu sacharidov a udržiavaním zásob glykogénu vo svaloch a pečeni. Dlhodobá strava s vysokým obsahom tukov preukázateľne má nepriaznivé účinky na kardiovaskulárne zdravie, preto by športovci mali byť opatrní pri používaní stravy s vysokým obsahom tukov na zlepšenie výkonu.

Doplnky s L-karnitínom

Hlavnou funkciou L-karnitínu je transport mastných kyselín s dlhým reťazcom cez mitochondriálnu membránu, kde sa zapájajú do oxidačného procesu. Predpokladá sa, že perorálna konzumácia doplnkov s L-karnitínom zvyšuje oxidáciu mastných kyselín. Chýbajú však vedecké dôkazy na podporu tohto tvrdenia.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ]